Номер 1, страница 158 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. § 46. Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 1, страница 158.

1. Приведите примеры явлений из жизни, подтверждающие существование выталкивающей силы.

Выталкивающая сила, также известная как сила Архимеда, является фундаментальным явлением, которое мы наблюдаем в повседневной жизни всякий раз, когда тело взаимодействует с жидкостью или газом. Вот несколько наглядных примеров, подтверждающих её существование:

• Плавание в воде. Когда человек заходит в воду, он ощущает, что его тело становится легче. Это происходит из-за действия выталкивающей силы, направленной вверх. Именно эта сила позволяет нам держаться на поверхности воды. Тот же принцип применим и к огромным морским судам: несмотря на колоссальный вес, корабль из стали не тонет, так как выталкивающая сила, действующая на его погруженную в воду часть, уравновешивает его вес.
• Полет воздушных шаров. Воздушный шар, наполненный горячим воздухом (менее плотным, чем окружающий холодный воздух) или гелием, поднимается вверх. Это возможно потому, что выталкивающая сила со стороны окружающего воздуха превышает суммарный вес шара, корзины и пассажиров. Таким образом, выталкивающая сила действует не только в жидкостях, но и в газах.
• Поведение предметов в воде. Если попробовать погрузить в воду легкий предмет, например, надувной мяч, мы почувствуем явное сопротивление. Как только мы отпустим мяч под водой, он немедленно устремится вверх и выскочит на поверхность. Это яркая демонстрация действия выталкивающей силы, которая в данном случае значительно превосходит силу тяжести, действующую на мяч.

Ответ: Примерами явлений, подтверждающих существование выталкивающей силы, являются: плавание человека и кораблей в воде, полет воздушных шаров и дирижаблей в воздухе, а также выталкивание легких предметов (например, мяча) из воды на поверхность.

2. Выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ, определяется законом Архимеда. Согласно этому закону, выталкивающая сила равна весу жидкости или газа, вытесненного телом.

Эта сила возникает из-за того, что давление в жидкости или газе увеличивается с глубиной. Следовательно, давление, действующее на нижнюю часть погруженного тела, оказывается больше, чем давление, действующее на его верхнюю часть. Разница этих сил давления и создает направленную вертикально вверх выталкивающую силу.

Математически выталкивающая сила (сила Архимеда) рассчитывается по формуле:

$F_A = \rho_{ж/г} \cdot g \cdot V_т$

где:

• $F_A$ – это искомая выталкивающая сила (сила Архимеда), измеряемая в Ньютонах (Н);
• $\rho_{ж/г}$ – плотность жидкости или газа, в которую погружено тело. Единица измерения – кг/м³;
• $g$ – ускорение свободного падения, константа, примерно равная $9.8$ м/с²;
• $V_т$ – объем той части тела, которая погружена в жидкость или газ (т.е. объем вытесненной жидкости или газа). Единица измерения – м³.

Ответ: Выталкивающая сила равна весу жидкости или газа в объеме погруженной части тела и вычисляется по формуле $F_A = \rho_{ж/г} \cdot g \cdot V_т$.